JP4183877B2 - 放電器、帯電装置、像担持体ユニット、画像形成装置、及び放電器の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、放電を行なう放電器、その放電器を備えた帯電装置、その帯電装置を有する像担持体ユニット及び画像形成装置、さらにその放電器を製造する放電器の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、電子写真方式の画像形成装置である複写機，プリンタ，ファクシミリ等では、被帯電体であり像担持体である感光体の表面に静電潜像を形成するのに先立って、その感光体を帯電装置により帯電させている。
その帯電装置としては、例えば直径が６０〜８０μｍの金属ワイヤを用いたワイヤ電極放電器が、従来より一般的なものとして知られているが、この種のものは放電の際にオゾンの発生が多いという欠点があった。
【０００３】
そこで、この欠点を補うため、帯電装置には放電電極を針状にしたコロナ放電装置がある。
その針状の放電電極を有するコロナ放電装置としては、例えば特開平８−１６０７１２号公報に記載されているものがある。
このコロナ放電装置は、長さ１２．５ｍｍで直径が０．６６ｍｍの複数のタングステン針を放電電極とし、その各先端アールを５μｍにしている。そして、その各針をポリカーボネートからなる絶縁性支持体に形成している孔にそれぞれ挿入し、その絶縁性支持体表面から各針の先端までの高さを３ｍｍにして、その各針を絶縁性接着剤で固定している。
【０００４】
また、帯電装置には、特開平９−１２７７６２号公報に記載されているように、例えば板厚２ｍｍのアルミ板や銅板等で長方形に形成した導電性基板上に、例えばアルミ、銅等からなる点状の放電電極を間隔を空けて複数個設けた電極板を、支持部材内に収納して固定したものもある。
さらに、この公報には、導電性基板上に抵抗体層を設け、その抵抗体層の上面に点状の放電電極を間隔を空けて複数個設けるようにしたものも記載されている。
【０００５】
さらにまた、帯電装置には、弾性ローラ等で形成した帯電部材を像担持体である感光体に接触あるいは近接させ、その帯電部材と感光体の表面との間の微少空間で放電を起こさせることにより感光体を帯電するようにした接触帯電装置や近接帯電装置もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような針状の放電電極を有するコロナ放電装置の場合には、金属ワイヤを用いたワイヤ電極放電器に比べて放電点が少ない分だけ電離部分が少ないのでオゾンの発生は少なくなるが、針状の各放電電極の先端アールが５μｍと非常に小さいので、そこに放電点が集中することにより放電による針状電極の消耗が激しくなり、電極が早い時点で消滅しやすいうという問題点があった。
【０００７】
また、その放電電極の先端は、放電により腐食したり、そこに電離作用により生成される電離生成物が付着したりするため、時間の経過と共に次第に帯電性が低下していく。そのため、その放電電極の先端をクリーニングする必要が生じるが、針の先端の細くて鋭くとがった部分をクリーニングするのは非常に困難であった。
【０００８】
また、特開平９−１２７７６２号公報に記載されている帯電装置の場合には、放電電極が球形や半球形に形成された点状のものであるため、その点状の放電電極の導電性基板の被帯電体（感光体等）に対する対向面からの突出高さが針状の放電電極の場合に比べて非常に低くなるので、導電性基板の対向面が被帯電体に非常に近くなる。
そのため、放電が、放電電極からだけでなく導電性基板の対向面からも無秩序に行なわれて、均一な帯電状態を確保することができなくなる恐れがあるという問題点があった。
【０００９】
また、この特開平９−１２７７６２号公報には、導電性基板上に抵抗体層を設け、その抵抗体層の上面に点状の放電電極を設けたものも記載されているが、このものも被帯電体に抵抗体層が点状の放電電極とそれほど距離差がなく対向するので、抵抗体層を例えば中抵抗の層としたとしても、電圧の印加条件等によってはその抵抗体層からも放電が行なわれてしまう恐れがあった。
【００１０】
さらに、接触帯電装置や近接帯電装置のように、帯電部材を被帯電体である感光体に接触させたり近接させたりする帯電装置の場合には、放電時に生成されて空間に拡散される電離生成物の量は少ないが、感光体の近傍で電離作用が発生するため帯電部材から放出される荷電粒子が感光体表面に激しく当って感光体の表面にダメージを与えるスパッタが生じるという欠点があった。
【００１１】
感光体は、このスパッタにより劣化が促進されると、画像流れ等が起こるようになるため画像が劣化する。この画像劣化を防止するためには、感光体表面を定期的に研磨するようにすればよいが、そのようにすれば感光体は感光体層が次第に磨耗していくので、感光体の寿命が短くなってしまう。
【００１２】
この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、放電の際に生成される電離生成物の量が少なく、放電時のスパッタ効果による被帯電体へのダメージを低減させ、放電電極の寿命を十分保つことができながら均一な帯電状態が得られる放電器を提供することを目的とする。
また、その放電器を備えた帯電装置、像担持体ユニットや画像形成装置を提供することも目的とする。さらに、その放電器を安価に製造することができる放電器の製造方法も提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明による放電器は上記の目的を達成するため、絶縁部材からなる支持部材に、その長手方向に間隔を置いて複数個の放電電極をそれぞれ一部が電極取付面から突出するように設け、その各放電電極は導電体又は体積固有抵抗値が１×１０ ^６ 〜１×１０ ^１４ Ω・ｃｍの中抵抗の材料で形成され、上記電極取付面から突出した部分が半球状に形成されており、その各放電電極の上記支持部材内にある部分が該支持部材内に長手方向に延びて設 けられた給電電極にそれぞれ接触している。
そして、上記各放電電極の電極取付面から突出して半球状に形成されている部分の最大外径は、２０μｍ以上１００μｍ以下であるとよい。
【００１４】
【００１５】
また、上記放電電極は全体が球形状に形成され、その一部が上記電極取付面から突出するように上記支持部材に設けれるようにしてもよい。その場合、放電電極はステンレス材の金属球にするとよい。
【００１６】
あるいは、上記給電電極と各放電電極を、上記支持部材に形成した孔部を通して上記各放電電極のその孔部内に設けられた部分により導通させるようにしてもよい。
そして、その孔部に設けられる部分は体積固有抵抗値が１×１０^６〜１×１０^１４Ω・ｃｍの材料で形成するとよい。
【００１７】
上記放電電極を球形状に形成した場合、上記給電電極にその長手方向に間隔を置いてテーパ状の断面を有する凹溝を形成し、その各凹溝に前記各放電電極を嵌入させるとよい。
その給電電極と各放電電極との間に体積固有抵抗値が１×１０ ^６ 〜１×１０ ^１４ Ω・ｃｍの中抵抗の弾性体からなる電極抵抗体を介在させてもよい。
【００１８】
さらに、球形状の放電電極を有する放電器において、給電電極として、球形状の放電電極を回転可能に保持する導電体からなる電極保持部材を設けるとよい。
その場合、上記電極保持部材は長手方向に沿ってＶ溝を形成し、そのＶ溝に体積固有抵抗値が１×１０ ^６ 〜１×１０ ^１４ Ω・ｃｍの中抵抗の材料からなる電極抵抗体を介して上記各放電電極を回転可能に保持してもよい。
そして、その電極保持部材は、球形状の放電電極に接触した状態のまま移動可能に保持され、その電極保持部材を移動させたときに放電電極が摩擦力により回転するようにするとよい。
また、支持部材内に放電電極の球面に接してその球面を研磨する研磨材を充填するための研磨材充填部を設け、その研磨材充填部に研磨材を充填するようにするとよい。
【００１９】
【００２０】
上記いずれかの放電器を備えた帯電装置を構成するとよい。その際、放電器を複数設けると効果的である。また、それらの帯電装置と、その帯電装置により表面が帯電される像担持体とを少なくとも備えた像担持体ユニットを構成するとよい。さらに、それらの帯電装置を備えた画像形成装置を構成するとよい。
【００２１】
その画像形成装置には、放電器の放電電極に清掃部材が摺接してその放電電極を清掃する放電電極清掃装置を設けるとよい。
そして、その放電電極清掃装置の清掃部材は、回転することにより放電電極に対して摺接するものにするとよい。
【００２２】
さらに、この発明による放電器の製造方法は、全体電極支持部材上に給電電極を置き、その給電電極を挾むように上記全体電極支持部材上に放電電極取付支持部材を置いてそれらを一体に固定し、その放電電極取付支持部材の上面を電極となる材料が分散混合されたインク状態材料を使用して印刷し、そのインク状態材料が放電電極取付支持部材に放電電極に対応して形成されている孔部から入り込んで上記給電電極まで至ると共に、上記孔部の入り口部分に溜ったインク状態材料が表面張力により曲面形状になって上記放電電極取付支持部材の上面から突出して放電電極を形成する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。図１はこの発明による放電器の一実施形態例を示す外観斜視図、図２は同じくその放電器の縦断面図である。
この放電器２０は、図１に示すように支持部材２１の電極取付面２１ａに複数の放電電極２２を、図２に明示するように電極取付面２１ａから突出するように設け、その各放電電極２２の電極取付面２１ａから突出した部分の全てを半球状に形成している。
【００２４】
そして、その各放電電極２２の被帯電体２３に対する最近接部及びその近傍となる半球部２２ａ以外の部分を、絶縁部材からなる支持部材２１で覆うことにより、その各放電電極２２の半球部２２ａ以外の部分を放電しない領域にしている。
【００２５】
すなわち、支持部材２１に高抵抗体を使用し、各放電電極２２に電離状態を引き起こす電圧が印加された際に、その放電電極２２の半球部２２ａ以外の電極取付面２１ａの部分で放電が発生しないようにしている。
支持部材２１に使用する高抵抗体の材料としては、例えばポリエステル、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリスチレン、４フッ化エチレン、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂等の高分子材料が挙げられる。また、体積固有抵抗値が１×１０^１４Ωｃｍよりも大きなセラミック絶縁材料を選択してもよい。
なお、図１及び図２では放電電極２２を４個のみ図示しているが、その数及び支持部材２１の長さは、形成する放電器に応じて適宜増減が可能である。
【００２６】
各放電電極２２は、電離状態を引き起こす電極として機能するものであり、例えば導電体で形成して、それを図１に示したように直方体の支持部材２１に、半球部２２ａが電極取付面２１ａから露出するように設け、それを支持部材２１の長手方向に間隔を置いて配設している。
支持部材２１の中には、図２に示したように支持部材２１の長手方向に長く延びる板状の給電電極２５を、その一端部の電極接点２５ａを外部に露出するように一体に設けている。そして、その電極接点２５ａを電源２６に接続している。
【００２７】
その給電電極２５は、各放電電極２２に電圧を印加するための電極であり、そこには各放電電極２２の支持部材２１内にある部分である首部２２ｂが接触している。そして、その首部２２ｂは、各放電電極２２の半球部２２ａの下部にあり、半球部２２ａの最大外径Ｄｍｘよりも小さな直径の円柱状にそれぞれ形成されていて、それらは支持部材２１に各放電電極２２それぞれ対応して形成されている孔部２１ｂ内に形成されている。
【００２８】
したがって、各放電電極２２は、図３に縦断面形状を示すように、リベットの様な電極形状をしている。
なお、このリベット型をした電極形状は、電極高さＨをあまり高くしない場合に適している。
【００２９】
この放電器２０は、図２に示したように、対向極となる被帯電体２３に各放電電極２２が対向するように配置し、電源２６から給電電極２５に各放電電極２２から被帯電体２３に向けて電離状態になる電圧を印加する。
なお、複数の各放電電極２２には、各々独立して給電電極２５から電圧が印加され、その略先端（球面頂上部）から放電がそれぞれ行なわれる。
【００３０】
複数の放電電極２２は、前述したように支持部材２１の長手方向に半球部２２ａがそれぞれ間隔を置いて配設されているが、その各々独立した放電電極２２は電離状態になる電圧が給電電極２５を介して印加された際に、互いに隣合う放電電極２２間で電離状態が阻害されないように、その間隔Ｌを設定している。
具体的には、その間隔Ｌは、印加電圧によって左右されるが、１ｍｍ以上５ｍｍ以下が適当である。
【００３１】
また、各放電電極２２の電極取付面２１ａから突出している半球部２２ａの下端の最大外径Ｄｍｘは、２０μｍ以上１００μｍ以下に形成する。また、電極高さＨも、１００μｍ以下にすることが好ましい。
なお、この放電電極２２は、電極取付面２１ａから突出した部分を略半球状に形成しているので、その半球部２２ａの最大外径Ｄｍｘを２０μｍ以上としたときには、放電電極２２の先端部の曲率半径は１０μｍ以上となる。
【００３２】
このように、この放電器２０は構成されているので、給電電極２５と被帯電体２３との間に電離状態を引き起こす電圧を印加すると、放電電極２２は電極取付面２１ａから突出した部分の全てが略半球状の半球部２２ａであり、その半球部２２ａは最大外径Ｄｍｘを２０μｍ以上にしているので、放電点が針状電極の場合のように先端の一点のみに集中することなしに、図４に示すように被帯電体２３に対する最近接部ａの近傍に所定の幅Ｗで振れる。
【００３３】
それにより、放電点が１個所に集中したときのように、放電電極２２の特定の部分だけが消耗してしまうようなことがないので、放電電極２２の短寿命化を防止することができる。
すなわち、表１に半球部２２ａの最大外径Ｄｍｘの異なる放電電極と電極の耐久時間の関係を示すように、実験結果によれば最大外径Ｄｍｘを２０μｍ以上（このとき半球部２２ａの先端部の曲率半径は１０μｍ以上）にした放電電極は耐久寿命が非常に延びる。
【００３４】
【表１】

【００３５】
また、上記の最大外径Ｄｍｘは、最大側を１００μｍ以下に抑えることにより放電電極面が平面に近づくのを規制しているので、それにより安定した放電ができる。
さらに、放電電極２２は支持部材２１上に間隔を置いて複数設ける構成であるため、金属ワイヤを用いたワイヤ電極放電器に比べて放電点が少ない分だけ電離部分が少なくなるので、オゾンの発生も少ない。
【００３６】
また、針状の放電電極の場合には、とがった針先に付着した電離生成物をクリーニングするのが非常に難しいが、この放電器２０の放電電極２２は電極取付面２１ａから突出した部分の全てが略半球形状の半球部２２ａであるため、その半球部２２ａにスポンジやブラシ等の清掃部材を摺接させれば、その半球部２２ａを容易にクリーニングすることができる。
【００３７】
ところで、この放電器２０は、上述したように放電電極２２は半球部２２ａの部分だけが電極取付面２１ａから突出する構成であるため、図２に示したように支持部材２１の電極取付面２１ａも被帯電体２３に対して比較的近接した位置になる。そのため、電極取付面２１ａから被帯電体２３に対して放電が行なわれてしまうと、無秩序な放電が生じて均一な帯電状態を確保することができなくなる。
【００３８】
しかしながら、支持部材２１は、前述したように全体を絶縁部材で形成しているので、その支持部材２１の電極取付面２１ａから被帯電体２３に対して放電が起きることはない。したがって、各放電電極２２からの放電のみにより、均一で安定した帯電状態を得ることができる。
【００３９】
また、この放電器２０は、放電電極２２を被帯電体２３に対して接触させたり、数十μ単位の非常に小さなギャップを設けて被帯電体２３に近接させたりする帯電方式ではないので、放電時に放電電極２２から放出される荷電粒子が被帯電体２３の表面に激しく当って、その表面にダメージを与えてしまうスパッタ効果も生じない。
【００４０】
次に、この放電器２０を製造する方法の一例を説明する。
図１に示した放電器２０を製造するには、図５に示すように、まず全体電極支持部材であり、体積固有抵抗値が１×１０^１４Ω・ｃｍよりも大きな値の絶縁体で形成され、厚さが０．５ｍｍ〜５ｍｍ程度に形成された下部支持部材２１Ａの上に給電電極２５を置き、図６に示すようにその給電電極２５を挾むように下部支持部材２１Ａ上に放電電極取付支持部材であり、体積固有抵抗値が１×１０^１４Ω・ｃｍよりも大きな値の絶縁体で形成され、厚さが５０μｍ〜１ｍｍ程度に形成された上部支持部材２１Ｂを置き、それらを図７に示すように接着して一体に固定し、下部支持部材２１Ａと上部支持部材２１Ｂとで支持部材２１を構成する。
なお、上部支持部材２１Ｂには図示のように、形成する複数の放電電極２２に対応させて貫通の孔部２１ｂをそれぞれ間隔を空けて形成しておく。
【００４１】
次に、図８に示すように上部支持部材２１Ｂの上面を、後述する放電電極となる材料が分散混合された材料でインク状態にしたもの（インク状態材料）を使用して白抜き矢印の方向に、例えばスクリーン印刷し、そのインク状態材料が孔部２１ｂから上部支持部材２１Ｂ内に入り込んで給電電極２５まで達するようにする。
すると、上部支持部材２１Ｂの上面で各孔部２１ｂの入り口部分に溜ったインク状態材料は、それぞれ自己の表面張力により曲面形状になって上部支持部材２１Ｂの上面となる電極取付面２１ａから突出して、図１に示したような半球部２２ａとなり、放電電極２２が形成される。
【００４２】
なお、上記の印刷回数は、上部支持部材２１Ｂの孔部（スルーホール）２１ｂ内に位置する電極材料と半球部２２ａに位置する電極材料とが同じである場合には１回の印刷（図３に示した放電電極２２の形状の場合）でよい。
上述した製造方法で放電電極２２を印刷により製造する際の電極材料としては、例えばアクリル、アルキット゛、エポキシ、フェノール、シリコーン、ポリアミト゛の各系のバインダーに、ニッケル、パラジウム等の金属酸化物、またはカーボンを混合した抵抗体ぺーストを使用する。
【００４３】
また、その電極材料として、焼成タイプの電極材料を使用することもできる。その場合、図８で説明した印刷工程の後に、焼成のため高温炉に投入する。
その焼成タイプの電極材料としては、例えばエレクトロセラミックである機能性材料を使用することができ、具体的にはチタニア系セラミックスやＴｉＣ、ＴｉＮを主成分としＣｏ、Ｎｉ、Ｍｏの複合材料であるサーメットが使用できる。
【００４４】
また、低融点ガラス微粉末を使用することもできる。
なお、下部支持部材２１Ａ及び上部支持部材２１Ｂとしては、例えばセラミックの一般的なアルミナセラミックを使用する。
このように、上述した放電器の製造方法では、放電電極２２の半球部２２ａをインク自体の表面張力を利用して形成するので、それを簡単に造ることができる。
【００４５】
図９は異なる形状の放電電極を備えた放電器の実施形態を示す図３と同様な断面図である。
この放電器３０の放電電極３２は、半球部３２ａの下端の最大外径Ｄｍｘを、図１で説明した支持部材２１と同様な材料で形成した支持部材２１′の孔部２１ｂ′の孔径と同じ大きさにしている。したがって、放電電極３２は、その首部３２ｂが、図２で説明した放電電極２２の首部２２ｂよりも太い。
なお、この放電電極３２も、半球部３２ａの下端の最大外径Ｄｍｘは、２０μｍ以上１００μｍ以下に形成している。
【００４６】
この放電電極３２は、電極高さＨを高く造る場合に都合がよい。そして、その電極高さＨを高くすれば、半球部３２ａの下端の隅部Ｇにごみやトナー等が堆積して、そのごみ等が堆積した部分から放電が生じて異常放電になりやすいようなときでも、半球部３２ａの頂点（図９で最頂部）となる被帯電体に対する最接近位置が、ごみ等が堆積した部分から遠ざかるようになるので、そのごみ等が堆積した部分からの放電を防止することができる。
【００４７】
なお、半球部３２ａと、その下側の首部３２ｂとは同じ電極材料で形成するようにしてもよいが、この放電電極３２では、その半球部３２ａと首部３２ｂとを異なる電極材料で形成している。
このように、放電電極３２を異なる２種類の電極材料で構成するメリットとしては、放電電極３２を半球部３２ａと首部３２ｂを、それぞれ目的に適した材料にすることができる点にある。
放電電極３２の高さを高くするには、その放電電極３２を形成する際のインク状態材料の粘度を変えることによりできる。すなわち、粘度の高い材料であれば、電極形成時に電極高さの高い形状ができる。このときには孔部２１′ｂ（スルーホール）の孔径も大きくしないとインク状態材料が孔部２１′ｂに入り込まなくなる。
逆に、インク状態材料の粘度が低いと、粘性でのダレが生じて電極高さは低く形成され、スルーホールの孔径は小さくてすむ。
【００４８】
すなわち、このように電極材料を２種類に分けることにより、半球部３２ａは放電時における電離作用で発生する電離生成物に対し耐性のある材料を使用するようにし、支持部材２１′の孔部２１ｂ′内に位置する首部３２ｂは、各半球部３２ａからの放電にバラツキが生じることなく安定した放電が得られるように、例えば体積固有抵抗値が１×１０^６〜１×１０^１４Ω・ｃｍの中抵抗の材料を使用することができる。それにより、適材適所の材料選択が可能となる。
【００４９】
この放電器３０を製造するには、図５から図７を使用して説明した各工程を実施した後に、図８で説明した印刷工程を行なう。その際には、印刷に使用するインク状態材料は、放電電極３２の首部３２ｂを形成する上述した中抵抗の電極材料を使用する。
そして、そのインク状態材料を孔部２１ｂ′内に入り込むようにスクリーン印刷する。
その後、２回目の印刷工程で、半球部３２ａを形成するインク状態材料（導電体）を使用して印刷を行ない、印刷後にその電極材料を乾燥させる工程を実施する。
【００５０】
図１０は参考例として、放電電極を蒲鉾形状にすることにより電極取付面から突出した部分が曲面をなすようにした放電器を示す図１と同様な斜視図であり、図１と対応する部分には同一の符号を付してある。
この放電器４０は、図１等で説明した放電器２０に対して、放電電極４２の形状を図示のような蒲鉾形状にした点のみが異なる。その放電電極４２を短手側の矢示Ａ−Ａ線に沿って断面にすれば、絶縁部材で形成している支持部材４１の電極取付面４１ａから突出した外面は曲面形状（略半円の円弧形状）をなす。
そして、その放電電極４２は、図１の放電器２０と同様に給電電極２５に、導電体あるいは体積固有抵抗値が１×１０^６〜１×１０^１４Ω・ｃｍの中抵抗体を介して導通している。
【００５１】
この放電器４０では、支持部材４１に図１１に示すような１つの長方形の長孔４１ｂを形成している。
そして、図５乃至図８で説明した場合と同様に、支持部材４１内に給電電極２５を長孔４１ｂに対応させた位置で一体に固定し、支持部材４１の電極取付面４１ａ上を、放電器２０（図１参照）の際に説明したものと同様な電極材料が分散混合されたインク状態材料を使用して、図１１で白抜き矢印の方向に、例えばスクリーン印刷する。
【００５２】
すると、そのインク状態材料が長孔４１ｂ内に入り込んで給電電極２５にまで達し、その支持部材４１の上面で長孔４１ｂの入り口部分に溜ったインク状態材料は、自己の表面張力により、図１０に示したような蒲鉾形状になって電極取付面４１ａから所定量突出して放電電極４２となる。
したがって、この放電器４０においても、放電電極４２をインク状態材料自体の表面張力を利用して蒲鉾形状にするので、それを簡単に製造することができる。
【００５３】
このように、この放電器４０も放電電極４２を蒲鉾形状にすることにより、被帯電体に対向する面を曲面にしているので、給電電極２５と被帯電体２３（図１２参照）との間に電離状態を引き起こす電圧を印加すると、図４で説明した場合と同様に、図１２に示すように放電点が放電電極４２の被帯電体２３に対する最近接部ａの近傍に所定の幅Ｗで振れる。
したがって、針状の放電電極の場合のように放電点が１個所に集中するようなことがないので、放電電極４２の寿命を延ばすことができる。
【００５４】
また、この放電器４０においても、放電電極４２の大きさは、電極取付面４１ａから突出した曲面部分の最大幅部となる下端の短手側の幅Ｗａを２０μｍ以上１００μｍ以下にするとよい。
そうすれば、放電点が１個所に集中しないようにすることができると共に、放電電極４２の幅Ｗａを１００μｍ以下に抑えることで、放電電極面が平面に近づくことを規制できるので、不安定な放電にならないようにすることができる。
なお、図１０に示した放電電極４２の電極取付面４１ａから突出した蒲鉾形状部分４２ａと給電電極２５とを接続する首部（図２の２２ｂに対応するもの）は、１個であっても、複数であってもよい。
【００５５】
図１３も参考例として、複数の放電電極を線状の給電電極で互いに接続するようにした放電器を示す図２と同様な断面図であり、図２と対応する部分には同一の符号を付してある。
この放電器５０は、図１乃至図４で説明した放電器２０に対して、各放電電極２２に電圧を印加するための線状の給電電極５５ａ〜５５ｄ（放電電極２２の数に対応して増減できる）を各放電電極２２に対応させてそれぞれ設け、その各給電電極５５ａ〜５５ｄの一端部を各放電電極２２にそれぞれ導通させると共に、給電電極５５ａ〜５５ｄを電源２６に接続するようにした点のみが異なる。
このようにしても、図１乃至図４で説明した放電器２０と同様の作用効果を奏する。
【００５６】
なお、図１４に示すように、各放電電極２２をそれぞれ導電体で形成し、その各放電電極２２に対応させて体積固有抵抗値が１×１０^６〜１×１０^１４Ω・ｃｍの中抵抗体５６ａ〜５６ｄをそれぞれ設け、各放電電極２２をその中抵抗体５６ａ〜５６ｄを介して各給電電極５５ａ〜５５ｄに接続するようにしてもよい。
このようにすれば、一般的に強い放電が起きると放電する個所が集中することにより帯電ムラが起きやすいが、途中に中抵抗体５６ａ〜５６ｄを設けることにより電流を規制できるため、特定の放電電極に放電が集中するのを防止して、バランスのよい放電にすることができる。
【００５７】
図１５は電極取付面から突出した部分に直線部を有する放電電極を備えた放電器の実施形態を示す図２と同様な断面図であり、図２と対応する部分には同一の符号を付してある。
この放電器６０は、支持部材２１の電極取付面２１ａに放電電極６２を、電極取付面２１ａから突出するように設け、その放電電極６２の先端部に、半球部分の下端の最大外径Ｄｍｘを２０μｍ以上とする半球部６２ａを形成することにより、その先端部分を半球状にしている。
そして、その各放電電極６２は、それぞれ支持部材２１内に形成される首部６２ｂにより、給電電極２５にそれぞれ接続されている。
【００５８】
その放電電極６２は、半球部６２ａの下側の部分に直線あるいは直線に近い緩やかな湾曲をした電極側面を有している。したがって、電極高さＨは、図２で説明した放電電極２２よりも高い。
この放電器６０は、各放電電極６２の被帯電体２３に対する最近接部を含む半球部６２ａ以外の部分を、絶縁部材６３で覆うことによりそれぞれ絶縁し、その絶縁部材６３により覆われた部分と、絶縁部材で形成されている支持部材２１の部分を放電しない領域としている。
【００５９】
このようにすることにより、放電電極６２の半球部６２ａの下側に位置する直線あるいは直線に近い緩やかな湾曲をした電極側面からは、被帯電体２３に対して無秩序な放電が行なわれないので、均一で安定した放電ができる。
また、放電電極６２の先端には直径２０μｍ以上の半球部６２ａを設けているので、図４及び図１２で説明した放電器２０，４０と同様に、放電点が一点に集中することなしに所定の幅で振れるので、放電電極６２が短寿命になるのを防止することができる。
なお、放電電極６２の半球部６２ａの最大外径Ｄｍｘは、最大側を１００μｍ以下に抑えるようにすれば、放電電極面が平面に近づくのを規制できるので、放電が不安定になるのを防止することができる。
【００６０】
図１６は球状の放電電極を使用した放電器の実施形態を示す図２と同様な断面図であり、図２と対応する部分には同一の符号を付してある。
この放電器７０は、全体が球形状をなす放電電極７２を複数設けることにより、その各放電電極７２の外部に突出した部分を半球状の曲面にしている。
【００６１】
すなわち、絶縁体で直方体に形成した支持部材７１の一面に、電離状態を引き起こす電極として球形状の放電電極７２を、支持部材７１内に外径Ｄの半分以上を埋没させるようにして、一部が電極取付面７１ａから外部に露出するように設ける。
各放電電極７２は、導電体または中抵抗の材料で形成し、それらを互いの電極間隔Ｌをもってそれぞれ配置し、その各放電電極７２の下部をそれぞれ導電体からなる給電電極７５に、次に説明するように接触させた状態で固定保持する。
【００６２】
すなわち、図１７に示すように給電電極７５に、テーパ状の断面を有する凹溝７２ａを例えばプレス加工により間隔を置いてそれぞれ形成し、その各凹溝７２ａに放電電極７２を図１６に示したようにそれぞれ嵌入させる。
その各放電電極７２は、凹溝７２ａに接着剤等により接着してもよいが、それらを接着せずに単に接触状態にし、その状態で例えば支持部材７１の部分を樹脂材によるモールドで一体成型で形成し、放電電極７２と給電電極７５を固定保持するようにしてもよい。
【００６３】
なお、支持部材７１は、反りや曲がりにより均一な放電ができなくならないようにするため、十分な剛性及び強度を確保できる材料を使用する。
給電電極７５は、図１６で左端側が支持部材７１から外に突出していて、その部分が電極接点７５ａとなり、それが電源２６に接続されている。また、給電電極７５の図１６で右端側は、支持部材７１内に埋没されている。
【００６４】
複数の放電電極７２は、互いに電極間隔Ｌが保たれるように配設されており、その電極間隔Ｌは印加電圧に左右されるが、０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下が適当である。それにより放電電極７２の外径Ｄは０．１ｍｍ（１００μｍ）以下のものを使用する。
この放電器７０は、放電をさせるときには、給電電極７５と被帯電体２３との間に、個々の放電電極７２に電離状態を引き起こすための電圧を印加する。その際、各放電電極７２間には上述した電極間隔Ｌが保たれているので、各々の放電電極７２間で電離状態が阻害されるようなことがない。
【００６５】
なお、放電電極７２の外径Ｄは、好ましくは２０μｍ以上１００μｍ以下にするとよい。そうすれば、図４及び図１２で説明した場合のように、放電電極７２の特定の個所のみに放電点が集中するのを防止して電極の寿命を延ばすことができると共に、放電電極が平面に近づくことにより無秩序な放電が行なわれるのを防止して、安定した放電を行なうことができる。
また、球状の放電電極７２は、ステンレス材の金属球にすれば、ステンレス材は放電の際に生じる電離生成物に対する耐久性が高いため、使用する材料として最適である。
【００６６】
また、この放電器７０においても、支持部材７１を絶縁体で形成しているので、放電電極７２に電離状態を引き起こす電圧が電源２６により印加されても、放電が行なわれるのは放電電極７２の部分だけであり、それ以外の支持部材７１の電極取付面７１ａで放電が発生するようなことはない。したがって、均一で安定した放電を行なうことができる。
【００６７】
図１８は球状の放電電極を保持する構造が異なる放電器の実施形態を示す図１６と同様な断面図であり、図１６と対応する部分には同一の符号を付してある。
この放電器８０は、球形状の放電電極７２を、電源２６に接続される給電電極を兼ねた導電体からなる電極保持部材８４で回転可能に保持している。
【００６８】
その電極保持部材８４は、先端に爪部８７ａを形成した電極凹部８７を間隔を置いて複数形成し、その各爪部８７ａで放電電極７２を回転可能に保持している。
なお、爪部８７ａは、平面から見た形状を環状にして一周全てを連ねた爪形状にしてもよいし、周方向に複数個所分割して爪状部を形成したものであってもよい。
【００６９】
その電極凹部８７上にセットされた放電電極７２には支持部材７１′が被せられ、その支持部材７１′には各放電電極７２に対応させて電極押え孔７１ｂがそれぞれ形成されている。そして、その各電極押え孔７１ｂの最小径部の孔径は、例えば放電電極７２の球径の１／２以下に形成する。
【００７０】
したがって、図１８に示すように、各放電電極７２上に各電極押え孔７１ｂが一致するように支持部材７１′を被せれば、各放電電極７２の上側の一部が支持部材７１′の上面から一定量突出すると共に、支持部材７１′の電極押え孔７１ｂが各放電電極７２の支持部材７１′からの飛び出しを防止する。
なお、電極押え孔７１ｂは、図示のように内側をテーパ面にしてもよいが、テーパ面にしなくても、放電電極７２の一部を支持部材７１′の上面から一定量突出させることができる形状のものであれば、その形状はいずれのものであってもよい。
【００７１】
電極保持部材８４の下側には、その電極保持部材８４を放電電極７２側に押し付けるための電極加圧支持体８８を設けている。このような構成により、各電極凹部８７の爪部８７ａが各放電電極７２にそれぞれ接触して、その放電電極７２を所定の位置に保持すると共に、それを支持部材７１′の電極押え孔７１ｂの所定の位置に押し付けて、各放電電極７２を支持部材７１′の上面から一定量突出させている。
なお、電極凹部８７は、例えば電極保持部材８４をプレス加工して形成する。
【００７２】
この放電器８０によれば、球形状をした各放電電極７２は、電極保持部材８４上でそれぞれ回転可能であり、それらが回転した際には球状の表面が爪部８７ａや電極押え孔７１ｂの内面により摺接されるので、放電面が清掃される。また、回転により新たな放電面が被帯電体に対向するようになるので、放電電極７２の耐久性を更に延ばすことができる。
【００７３】
図１９は球状の放電電極を保持する構造のさらに異なる放電器の実施形態を示す図１８と同様な断面図であり、図１８と対応する部分には同一の符号を付してある。
この放電器９０は、電源２６に接続される給電電極である平坦な電極導体９１と球状の放電電極７２との間に、例えば体積固有抵抗値が１×１０^６〜１×１０^１４Ω・ｃｍの中抵抗の材料からなる電極抵抗体９２を介在させた構成にしている。
【００７４】
一般的に、複数の金属製の放電電極が設けられている放電器では、その各放電電極に抵抗値の低い電極導体が接触した状態で各放電電極から放電を生じさせると、激しく放電する放電電極とそうでない放電電極とができる。
そこで、この放電器９０では、電極導体９１と球状の放電電極７２との間に上述した中抵抗値の電極抵抗体９２を介在させることにより、各放電電極７２からの放電がバラつくことなく安定した放電になるようにしている。
【００７５】
その電極抵抗体９２としては、放電電極７２を電極押え孔７１ｂに押し付ける押圧力を与えることができる中抵抗の弾性体が適しており、それには発泡体やフェルト状のものや繊維状のものなど、空気を多く含んだ材料が適す。
なお、この電極抵抗体９２による放電電極７２の電極押え孔７１ｂ内面への押圧力は、放電電極７２の支持部材７１′の上面から突出した部分に、ある程度摩擦力のある材料（例えば後述する放電電極を清掃する部材）が接触した際に、その摩擦力により放電電極７２が回転される程度のものにする。
【００７６】
図２０は支持部材に形成したスリット溝内に球状の放電電極を複数設けた放電器の実施形態を示す図１と同様な斜視図である。
この放電器１００は、支持部材１０１に球状の放電電極７２を収納可能な幅のスリット溝１０１ｂを形成し、そこに複数の放電電極７２を、上側の一部がそれぞれ支持部材１０１の上面から一定量突出するように、連続状態で収納している。
【００７７】
その支持部材１０１は、図２１に示すように絶縁部材で縦断面形状がコの字状に形成されており、その上面となる電極取付面には長手方向に長く延びる長方形の上述したスリット溝１０１ｂが形成されている。そのスリット溝１０１ｂの短手側の溝幅Ｗｂは、各放電電極７２が支持部材１０１の上面から一定量突出し、しかもその放電電極７２が支持部材１０１の外に飛び出さない寸法に形成している。
【００７８】
その支持部材１０１の底部には、下部支持部材１０２が固定され、その下部支持部材１０２の上に電極保持部材１０３を設けている。その電極保持部材１０３には長手方向に沿ってＶ溝１０３ａを形成して、そこに図１９で説明したものと同様な電極抵抗体９２を設けている。なお、この電極抵抗体９２は、電極保持部材の一部として機能する。
そして、その電極抵抗体９２の上に、球状の放電電極７２を複数個並べて載置し、その各放電電極７２が支持部材１０１のスリット溝１０１ｂから一定量突出すると共に、それらが支持部材１０１の外に飛び出さないように保持している。
電極保持部材１０３は、図２０に示す給電電極１０５と一体に同一材料で形成してある。
【００７９】
このように、この放電器１００は、電極保持部材１０３と球状の放電電極７２との間に中抵抗値の電極抵抗体９２を介在させているので、図１９で説明した放電器９０と同様に、各放電電極７２からの放電がバラつくことなく安定した放電になる。
また、この放電器１００では、球状の放電電極７２同士が接触するため、その放電電極７２が金属であると、隣合う放電電極７２の間に電流回路が形成されるので、上述したように電極抵抗体９２を設けても各々の放電電極７２間で放電にバラツキが生じる恐れがある。
【００８０】
したがって、この放電器１００では、放電電極７２を金属材料でなく、体積固有抵抗値が１×１０^６〜１×１０^１４Ω・ｃｍの中抵抗の材料で形成するとよい。そうすれば、電流が規制されることにより複数の放電電極７２で、激しく放電する電極とそうでない電極とができるのを防止することができる。それにより、各放電電極７２の放電にバラツキをなくして安定した放電にすることができる。
【００８１】
また、放電電極７２に金属材料を使用する場合には、その金属製の放電電極７２の表層に、中抵抗又は高抵抗の材料による被膜を形成するとよい。
なお、支持部材１０１のスリット溝１０１ｂの内面は、図２１に示したようにテーパ面として、球状の放電電極７２が回転しやすい構造にするとよい。
【００８２】
図２２は電極保持部材の移動により球状の放電電極が回転するようにした放電器の実施形態を示す縦断面図であり、図２０及び図２１と対応する部分には同一の符号を付してある。
この放電器１１０は、電極保持部材１１２に、図２１で説明した電極保持部材１０３のＶ溝１０３ａと同様なＶ溝１１２ａを形成し、そこに複数（図２２では５個を図示しているが適宜増減できる）の球状の放電電極７２を回転可能に載置している。
【００８３】
その電極保持部材１１２は、給電電極１０５と一体に形成されていて、下部支持部材１０２上を図２２で左右方向に空きスペースＳｐ分だけ移動できるようになっている。
したがって、電極保持部材１１２は、各放電電極７２に接触した状態のまま移動可能に保持され、その電極保持部材１１２を図２２で左右方向に移動させたときに、放電電極７２が電極保持部材１１２との摩擦力により回転するようになっている。
【００８４】
そこで、給電電極１０５の部分を図２２で右方へ押し込むと、同図で最も右方に位置する放電電極７２は、その右端が支持部材１０１のスリット溝１０１ｂのスリット端１０１ｃに当接して、それ以上右方への移動が規制されるため、各放電電極７２は電極保持部材１１２との摩擦力により、それぞれが回転する。そして、電極保持部材１１２を図２３に示す位置まで移動させると、それ以上の移動はできないので、放電電極７２の回転が停止する。
【００８５】
このように、この放電器１１０は、給電電極１０５と電極保持部材１１２を一体で移動させるだけで、各放電電極７２をそれぞれ回転させて新たな放電面を被帯電部材２３に対向させることができるので、放電電極７２の耐久性を、より延ばすことができる。
【００８６】
なお、図２２及び図２３では共に図示を省略しているが、電極保持部材１１２を図２１で説明した弾性を有する電極抵抗体９２を介して放電電極７２に接触させるようにすれば、その電極抵抗体９２の弾性力により各放電電極７２をスリット溝１０１ｂの内面に確実に押し付けて、各放電電極７２の支持部材１０１の上面からの突出量を一定にすることができる。
また、電極抵抗体９２と各放電電極７２との摩擦が確実になるため、電極保持部材１１２の移動時における放電電極７２の回転もスムーズ行なわれるようになる。
【００８７】
図２４は支持部材内に放電電極を研磨する研磨材を充填するようにした放電器の実施形態を示す図２１と同様な縦断面図であり、図２１と対応する部分には同一の符号を付してある。
この放電器１２０は、支持部材１０１内の研磨材充填部１２２に、放電電極７２の球面に接してその球面を研磨する研磨材１２１を充填している。
【００８８】
このようにすれば、電極保持部材１０３を支持部材１０１の長手方向に移動させると、その際に各放電電極７２の研磨材１２１に接している部分が研磨されるので、放電電極７２の表面に放電により付着した電離生成物を取り除いたり、劣化した部分を修復したりすることができる。したがって、放電器として、より耐久性を延ばすことができる。
【００８９】
なお、図２０及び図２１で説明した放電器１００の場合も含めて、電極保持部材１１２の移動は、上述した例のように直線移動のみに限るものではなく、それを楕円あるいは８の字状等の直線以外の軌跡で移動させる構成にしてもよい。そのようにすれば、球状の放電電極７２の表面のより多くの部分を研磨することができる。
【００９０】
図２５は参考例として、放電電極がベルトと共に回動する放電器を示す概略構成図である。
この放電器１３０は、絶縁体で形成した電極支持ベルト１３１をローラ１３４，１３５の間に回動可能に張装し、その電極支持ベルト１３１の外面に半球部１３２ａを有する放電電極１３２を、間隔を置いて複数取り付けている。
また、その電極支持ベルト１３１の内面には、各放電電極１３２に導通する給電電極１３３を設け、その給電電極１３３を導電体あるいは体積固有抵抗値が１×１０^６〜１×１０^１４Ω・ｃｍの中抵抗体の材料で形成している。
【００９１】
そして、その給電電極１３３に、電源２６に接続された導電体からなる給電ブラシ１３６を摺接させ、電源２６から給電ブラシ１３６及び給電電極１３３を介して各放電電極１３２に、電離状態を引き起こさせるための電圧を印加できるようにしている。
【００９２】
この放電器１３０は、例えばある一定の放電時間が経過するごとに電極支持ベルト１３１を矢示Ｂ方向に回動させて、新しい放電電極１３２が被帯電体２３に対向するようにすれば、放電により電離生成物が付着したり劣化した放電電極１３２を新しい放電電極１３２に取り換えることができるので、常に良好な放電状態を継続することができる。
【００９３】
なお、図２５には給電ブラシ１３６を使用して各放電電極１３２に電源２６から電圧を印加する場合の例を示したが、その給電ブラシ１３６を使用せずに、ローラ１３４，１３５の何れか一方を導体で形成し、その導体のローラを電源２６に接続し、そのローラから給電電極１３３を介して各放電電極１３２に電圧を印加するようにしてもよい。
【００９４】
図２６はこの発明による帯電装置の一実施形態例を示す概略構成図であり、図１と対応する部分には同一の符号を付してある。
この帯電装置２は、図１乃至図４で説明した放電器２０を備えており、その放電器２０をケース１４１に絶縁状態で固定している。
その放電器２０は、反りを生じたり、曲がりを生じたりすることにより、被帯電体２３を均一に帯電できなくなったりしないように、支持部材２１の断面形状を所要の剛性が得られる形状にするか、外部からの補強により剛性を高める必要がある。
【００９５】
そこで、この帯電装置２では、その放電器２０を囲むケース１４１が、上述した補強材の役割を果たすようにしている。
そのケース１４１の図２６で下端にはグリット１４２を設け、そのグリット１４２が放電器２０と、例えば感光体である被帯電体２３との間に位置することにより、被帯電体２３への帯電量を規制できるようにしている。なお、このグリット１４２には、規制すべき電圧がグリット電源１４３から印加される。
【００９６】
ところで、この帯電装置２では、それぞれ半球部２２ａを有する各放電電極２２が電離状態になるには、主にその放電電極２２とケース１４１との間の電界強度が大きく影響する。したがって、その電界強度により、放電が開始される条件が決まる。
【００９７】
そのため、この帯電装置２では、放電器２０の放電電極２２の大きさは、前述したように半球部２２ａの最大外径部を１００μｍ以下にしているから、支持部材２１の短手側の断面幅Ｗｃを例えば１ｍｍに形成し、ケース１４１の断面幅Ｗｄを断面幅Ｗｃに５〜１０ｍｍを加算した幅に形成している。
それにより、放電電極２２の帯電性能は、その放電電極２２に印加される電圧に依存はするが、所定の帯電性能が得られる。なお、ケース１４１は、例えばアルミ材で形成する。
【００９８】
図２７はこの発明による帯電装置の他の実施形態を示す図２６と同様な概略構成図であり、図２６と対応する部分には同一の符号を付してある。
この帯電装置２′は、図１６及び図１７で説明した放電器７０を備えており、その放電器７０は前述したように球状の放電電極７２を複数有している。
【００９９】
この帯電装置２′においても、放電器７０の放電電極７２の大きさは前述したように球径を１００μｍ以下にしているので、支持部材７１の短手側の断面幅Ｗｃ′を例えば１ｍｍに形成したときには、ケース１４１の断面幅Ｗｄは、その断面幅Ｗｃ′に５〜１０ｍｍを加算した幅にすれば、帯電装置としての機能が達成できる。
このようにしても、図２６の帯電装置２と同様に、球面を被帯電体２３に対向させた各放電電極７２により、被帯電体２３を均一に帯電することができる。また、放電電極７２の長寿命化も図れる。
【０１００】
以上、図１乃至図４で説明した放電器２０と、図１６及び図１７で説明した放電器７０をそれぞれ有する帯電装置２と２′の実施形態を示したが、同様に図２６に示した帯電装置２の放電器２０に替えて、図９，図１５，図１８，図１９，図２０及び図２１，図２２及び図２３，図２４で説明した各放電器３０，６０，８０，９０，１００，１１０，１２０を使用して帯電装置を構成しても、同様に被帯電体２３を均一に帯電することができると共に、各放電電極の長寿命化が図れる。
【０１０１】
図２８は複数の放電器を備えた帯電装置の実施形態を示す概略構成図であり、図２６と対応する部分には同一の符号を付してある。
この帯電装置２″は、被帯電体である感光体ドラム１１３（図２８では便宜上直線状態に図示している）の矢示Ｅの回転方向に沿って２個（３個以上であってもよい）の同様な放電器２０Ａ，２０Ｂを、各放電電極２２が感光体ドラム１１３の表面に対向するように並べて配設し、それをケース１４１′にそれぞれ固定している。
【０１０２】
このように、放電器２０Ａ，２０Ｂを、感光体ドラム１１３の回転方向に並べて配置すれば、放電器の数だけ電荷量を増加させることができる。したがって、感光体ドラム１１３の線速が高速である場合であっても、良好な帯電性を得ることができる。
【０１０３】
また、放電器を複数設ける場合、図２９に下面図を示すように支持部材２２″を１つにして、そこに２個の放電器２０Ａ，２０Ｂの放電電極２２の総数に等しい数の放電電極２２を、例えば図示のように千鳥状に配置してもよい。あるいは、２つの放電器間にスペーサを設けることにより、その２つの放電器間で互いの放電電極間の距離を確保するようにしてもよい。
なお、放電器を複数設ける場合、上述した放電器２０（図１参照）に限ることなしに、図９，図１５，図１６，図１８，図１９，図２０，図２２，図２４でそれぞれ説明した各放電器３０，６０，７０，８０，９０，１００，１１０，１２０を使用しても、同様な効果を奏する。
【０１０４】
図３０はこの発明による像担持体ユニットを備えた画像形成装置を示す全体構成図、図３１は同じくその像担持体ユニットを示す概略構成図である。
図３０に示す画像形成装置は、装置本体１内の略中央に像担持体ユニットである感光体ユニット５を、装置本体１に対して着脱自在に設けており、その感光体ユニット５には、図２６で説明した帯電装置２と、感光体ドラム６とが設けられている。
【０１０５】
この画像形成装置は、帯電装置２により感光体ドラム６の表面を帯電し、その帯電面に光学読取系３により読み取った画像データを基にして光書込系４が潜像を形成し、その潜像を現像装置７がトナーにより可視像とする。
なお、後述する両面画像形成時（用紙の表裏の両面に画像を形成するモード）には、光学読取系３が読み取った画像データを予め記憶部に記憶しておき、その画像データを基にして、光書込系４が感光体ドラム６上に潜像を順次形成していく。
【０１０６】
一方、装置本体１の下部に設けている給紙系８から用紙Ｐを給紙し、それを感光体ドラム６が設けられている作像部に搬送路１９を通して搬送し、感光体ドラム６上の可視像を用紙Ｐ上の正確な位置に転写する。
その用紙Ｐは、定着装置９に搬送され、そこで可視像（トナー像）が定着され、その後で図示しない排紙分岐爪に案内されて直線搬送され、排紙ローラ対１６により装置本体１の外部の排紙トレイ１１上に排出される。
【０１０７】
あるいは、その用紙Ｐを表裏反転させてから排出する反転排紙、又は裏面にも画像を形成する両面画像形成を行なう場合には、用紙Ｐが排紙分岐爪に案内されて反転搬送路１２から両面装置１０へ向けて搬送される。
すなわち、用紙Ｐを反転排紙する場合には、その用紙Ｐが反転搬送路１２に送り込まれ、それが両面装置１０の両面トレイ１３に一旦搬送された後に進行方向が逆転されて反転排紙通路１４に案内され、表裏が反転された状態で排紙トレイ１１上に排出される。
【０１０８】
また、両面画像形成の場合には、反転搬送路１２に送り込まれた用紙Ｐは、同様に両面トレイ１３に一旦搬送された後に進行方向が逆転されて、今度は両面搬送路１５に搬送される。そして、その用紙Ｐは、再び感光体ドラム６のある作像部に送り込まれ、そこで裏面に画像が形成された後に、定着装置９からストレートに搬送されて排紙トレイ１１上に排出される。
【０１０９】
感光体ユニット５は、図３１に示すように帯電装置２と、その帯電装置２により表面が帯電され、露光により静電潜像が形成されるＯＰＣドラム方式の被帯電体である感光体ドラム６と、その感光体ドラム６の表面をクリーニングするクリーニング装置を構成するブラシローラ２８とを一体のユニットに構成し、それを図３０に示した装置本体１に対して着脱可能にしたものである。
【０１１０】
なお、この感光体ユニット５は、ブラシローラ２８を構成から外して、帯電装置２と感光体ドラム６とで一体のユニットに構成するようにしてもよい。
また、この感光体ユニット５は、感光体ドラム６の表面に先端を摺接させて転写残トナーを掻き落とすクリーニングブレード１７を備えており、そのクリーニングブレード１７により掻き落としたトナーを、ブラシローラ２８でトナー搬送オーガ１８側に移動させ、そのトナー搬送オーガ１８を回転させることにより回収した廃トナーを、所定の廃トナー収納部に搬送するようにしている。
【０１１１】
この帯電装置２を備えた画像形成装置によれば、その帯電装置２が備えている放電器２０には半球部２２ａを有する放電電極２２を複数設けているので、針状の放電電極を使用した場合のように放電点が１個所に集中することがないので、放電電極２２の長寿命化を図ることができる。
【０１１２】
そして、その放電器２０は、図２で説明したように放電電極２２の最大外径Ｄｍｘを１００μｍ以下に抑えることにより放電電極面が平面に近づくのを規制しているので、放電が不安定になるのを防止できる。したがって、長期に亘って感光体ドラム６を安定した状態で均一に帯電することができ、それにより高い画像品質が得られる。
また、帯電装置２の放電器２０は、金属ワイヤを用いたワイヤ電極放電器に比べて放電点が少ない分だけ電離部分が少なくなるので、オゾンの発生も少ない。
【０１１３】
さらに、感光体ユニット５は、帯電装置２と感光体ドラム６等が一体のユニットに構成され、それが装置本体１に対して着脱可能であるため、帯電装置２や感光体ドラム６のメンテナンスや交換をする際に、その作業を容易に行なうことができる。
【０１１４】
なお、図３１には図２６で説明した帯電装置２を装着した場合の感光体ユニット５を一例として示したが、感光体ユニットは同様に図２７で説明した帯電装置２′や、図２８で説明した帯電装置２″を同様に装着したもの、さらにはそれ以外に説明した各放電器３０，６０，８０，９０，１００，１１０及び１２０を用いた帯電装置を使用して構成しても、同様の作用効果を奏する。
【０１１５】
図３２は放電器の放電電極を清掃する放電電極清掃装置を設けた画像形成装置の放電電極清掃装置を放電器と共に示す概略構成図、図３３は同じくその放電電極清掃装置と放電器を示す斜視図である。
この実施形態における画像形成装置は、図３０で説明した画像形成装置に図３２及び図３３に示す放電電極清掃装置１５０を装着した点のみが相違するだけであるため、その装置全体の図示を省略し、必要に応じて図３０を参照して説明する。
【０１１６】
この画像形成装置が有する放電電極清掃装置１５０は、放電器２０の放電電極２２に清掃部材１５１を摺接させて、その放電電極２２の半球部２２ａを清掃するものであり、清掃部材１５１は図３３の矢示Ｊ方向に回転することにより放電電極２２に対して摺接する。
この画像形成装置の帯電装置２は、そこに放電電極清掃装置１５０を取り付けるために、図３２に示すようにケース１４１にスリット１４５を、そのケース１４１の長手方向（図３２で手前と奥方向）に沿って形成し、そのスリット１４５内に清掃部材支持部１５２を移動可能に挿入させている。
【０１１７】
その清掃部材支持部１５２の上部には、雌ネジ孔１５３ａを有するスクリューロッド受け１５３を一体に設け、そのスクリューロッド受け１５３の雌ネジ孔１５３ａに、図３３に示すように図示しない支持部材により回転可能に支持されたスクリューロッド１５４を螺合させている。
したがって、スクリューロッド１５４を矢示Ｋ方向に回転させると、それに雌ネジ孔１５３ａが螺合するスクリューロッド受け１５３が清掃部材支持部１５２と共に、スクリューロッド１５４の回転方向に応じて矢示Ｍ方向に移動する。
【０１１８】
スクリューロッド受け１５３には、モータ１５５の本体部が固定されていて、そのモータ１５５によって回転される回転軸１５６の下端部には、例えばゴム製の回転コロ１５７が固定されている。なお、回転軸１５６の下端部は、清掃部材支持部１５２の下部水平部１５２ａにより回転自在に支持されている。
【０１１９】
その下部水平部１５２ａには、清掃部材保持コロ１５８が回転自在に支持されていて、その清掃部材保持コロ１５８の外周面が回転コロ１５７の外周面に接している。したがって、回転コロ１５７がモータ１５５により回転されると、その回転コロ１５７と清掃部材保持コロ１５８との摩擦力により、清掃部材保持コロ１５８が矢示Ｊ方向に回転する。
【０１２０】
その清掃部材保持コロ１５８の上面には、ブラシ状またはヤスリ状の清掃部材１５１が取り付け交換可能に固定されており、その上面が放電器２０の放電電極２２の半球部２２ａに接するようになっていて、その清掃部材１５１が矢示Ｊ向に回転したときに放電電極２２の半球部２２ａを摺接するようになっている。
なお、清掃部材１５１は、放電電極２２との接触深さを適切な深さにすれば、放電器２０の支持部材２１の電極取付面２１ａ（図１も参照）も同時に清掃することができる。
【０１２１】
この画像形成装置は、上述したような構成の放電電極清掃装置１５０により、放電電極２２に接触させた清掃部材１５１を回転させることにより放電電極２２の半球部２２ａを摺接して清掃するものであり、その放電電極２２は半球状に形成されていることにより角部がないので、そこに回転する清掃部材１５１が接触しても電極が欠けてしまうようなことがない。また、清掃部材１５１がダメージを受けることもほとんどない。
そして、スクリューロッド１５４を図示しないモータにより回転させると、前述したようにスクリューロッド受け１５３が矢示Ｍ方向に移動し、清掃部材１５１が放電器２０の全ての放電電極２２を清掃可能な位置まで移動する。
【０１２２】
その清掃部材１５１は、清掃動作を行なわないときには放電器２０の長手方向（図３３の矢示Ｍ方向）の端部で、感光体ドラム６（図３０参照）の帯電に影響のない場所に待機させておき、画像形成装置の電源がＯＮあるいはＯＦＦされたとき、さらにプリント待機時等のタイミングのときに、矢示Ｍ方向に移動させる。
このように、この画像形成装置は、放電電極２２の半球部２２ａを清掃する放電電極清掃装置１５０と、グリット１４２を備えた帯電装置２を有しているので、その組み合わせで被帯電体２３を長期間に亘って均一且つ安定して帯電することができる。
【０１２３】
図３４は図２７に示した帯電装置とそこに設けられている放電電極を清掃する放電電極清掃装置とを備えた画像形成装置の放電電極清掃装置を放電器と共に示す図３３と同様な概略構成図であり、図３３と対応する部分には同一の符号を付してある。
【０１２４】
この画像形成装置は、図３０で説明した画像形成装置に、帯電装置２に代えて図２７に示す帯電装置２′を装着した点のみが相違するだけであるため、その装置全体の図示を省略する。
この画像形成装置においても、球形状であることにより外面が半球状をしている放電電極７２の外面に、清掃部材１５１を接触させた状態で回転させることによりその外面を摺接して清掃するので、図３３で説明した場合と同様に、清掃部材１５１の摺接により放電電極７２が欠けてしまうようなことがない。また、清掃部材１５１がダメージを受けることもほとんどない。
【０１２５】
なお、使用する放電器を、図１８乃至図２４で説明した放電器８０，９０，１００，１１０及び１２０のいずれかと、図３４に示した放電電極清掃装置１５０とを組み合わせた構成にすれば、球形状をした放電電極７２に接した状態にある清掃部材１５１が回転して放電電極７２の球面を摺接すると、その摩擦力により放電電極７２自体も回転する。したがって、その回転により放電電極７２は新たな放電面が被帯電体に対向するようになるので、放電電極７２の耐久性を更に延ばすことができる。
【０１２６】
特に、図２２及び図２３に示した放電器１１０、あるいは図２４に示した放電器１２０と放電電極清掃装置１５０とを組み合わせた構成にしたときには、電極保持部材１１２あるいは１０３を外部から強制的に移動させて放電電極７２を回転させることができるので、放電電極７２の被帯電体に対向する放電面の位置変更を確実に行なうことができながら、清掃部材１５１による放電電極７２の清掃とを併用できるので、より放電の安定性と耐久性の向上が図れる。
【０１２７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明による放電器、帯電装置、像担持体ユニット及び画像形成装置によれば、放電電極の絶縁部材からなる支持部材の電極取付面から突出した部分を半球状に形成したので、放電点が針状電極の場合のように先端の一点のみに集中することなしに、被帯電体に対する最近接部とその近傍に所定の幅Ｗで振れる。
それにより、放電点が１個所に集中したときのように、放電電極の特定の部分だけが消耗してしまうようなことがないので、放電電極の寿命を延ばすことができながら均一な帯電ができる。
【０１２８】
また、金属ワイヤを用いたワイヤ電極放電器に比べて放電点が少ない分だけ電離部分が少なくなるので、放電の際に生成される電離生成物の量が少ないと共にオゾンの発生も少ない。
【０１２９】
さらに、放電電極を被帯電体に対して接触させたり、被帯電体に対して数十μ単位の非常に小さなギャップを設けて近接させたりせずに、ある程度の距離を置いて使用すれば、電離作用により放電電極から放出される荷電粒子が被帯電体の表面に激しく当ってダメージを与えてしまうスパッタ効果も防止できる。
しかも、各放電電極は、支持部材の電極取付面から突出して被帯電体との間に放電が発生する半球状の部分以外の部分は、絶縁部材からなる支持部材に完全に覆われているため放電しない。また支持部材の電極取付面から被帯電体に対して放電が起きることもない。したがって、放電すべきでない領域から無秩序な放電が生じてしまうのを防止できるため、均一な帯電状態を確保することができる。
【０１３０】
【０１３１】
さらに、針状の放電電極の場合には、とがった針先に付着した電離生成物をクリーニングするのは非常に難しいが、放電電極が略半球形状あるいは球形状であれば、その表面にスポンジやブラシ等を摺接させれば、その表面を容易に清掃することができる。
【０１３２】
放電電極をステンレス材の金属球にすれば、放電の際に生じる生成物に対して高い耐久性が得られる。また、製造コストも安くすることができる。
給電電極と放電電極を支持部材に形成した孔部を通して、放電電極のその孔部内に設けられた部分により導通させる構成にすれば、放電電極の半球状部に使用する材料と、孔部内に設けられる部分とに適材適所の材料選択ができる。したがって、各放電電極からの放電がバラつきなく安定した放電になり、且つ高耐久性の放電器を提供できる。
【０１３３】
上記孔部内に設けられる部分を体積固有抵抗値が１×１０^６〜１×１０^１４Ω・ｃｍの中抵抗の材料で形成すれば、放電電極に流れる電流を規制して、特定の放電電極に放電が集中するのを防止することができるため、バランスのよい放電になる。
また、放電電極自体の体積固有抵抗値を１×１０^６〜１×１０^１４Ω・ｃｍにしても、放電電極に流れる電流を規制して、バランスのよい放電ができる。
【０１３４】
【０１３５】
球形状の放電電極を回転可能に保持して設ければ、その放電電極に清掃部材等を接触させて摺接させたとき、その摩擦力により放電電極自体も回転する。したがって、その回転により放電電極は新たな放電面が被帯電体に対向するようになるので、放電電極の耐久性を延ばすことができる。
【０１３６】
球形状の放電電極を保持する電極保持部材を移動可能にすれば、その電極保持部材の移動により球形状の放電電極を強制的に回転させることができるので、放電電極を摺接する清掃部材等を持たない放電器であっても、放電電極を一定の期間ごとに回転させて新たな放電面を被帯電体に対向させることができるので、放電電極の耐久性を延ばすことができる。
【０１３７】
球形状をなす放電電極を定期的に回転させれば、その放電電極の球面を支持部材内の研磨材充填部に充填されている研磨材により研磨されるようにして、その放電電極の表面に付着した放電による電離生成物を取り除いたり、表面のダメージ゛を修復したりすることも可能である。
【０１３８】
【０１３９】
この発明による帯電装置によっても上記の効果が得られ、さらに放電器を複数設ければ、その放電器の数だけ電荷量を増加させることができるので、その放電器により帯電される感光体等の非帯電体の線速が高速である場合であっても、良好な帯電性を得ることができる。
【０１４０】
この発明による画像形成装置によっても上記の効果が得られ、さらに放電器の放電電極を清掃する放電電極清掃装置を設ければ、清掃部材を放電電極に所定タイミングで摺接させることにより、放電によって発生して放電電極の表面に付着した電離生成物を高い確率で除去して安定性のある放電状態を維持することができる。
さらに、清掃部材を回転させることによって清掃部材を放電電極に摺接させるようにすれば、簡単な構成にすることができる。
【０１４１】
この発明による放電器の製造方法によれば、支持部材の電極取付面から突出する部分が半球状の放電電極を、電極となる材料が分散混合されたインク状態材料を使用して印刷し、そのインク状態材料の表面張力を利用して製造するので、放電器を簡単且つ安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明による放電器の一実施形態例を示す外観斜視図である。
【図２】 同じくその放電器の縦断面図である。
【図３】 図１の放電器の放電電極と支持部材を共に縦に切断した縦断面図である。
【図４】 同じくその放電器は放電幅が所定の幅Ｗで振れる様子を説明するための説明図である。
【図５】 放電器を製造する際に下部支持部材の上に給電電極を置いた工程を示す斜視図である。
【図６】 図５の工程の後に給電電極を挾むように上部支持部材を置いた工程を示す斜視図である。
【図７】 図６の工程の後に下部支持部材と上部支持部材とを接着して一体にする工程を示す斜視図である。
【図８】 図７の工程の後に放電電極となる材料が分散混合されたインクを使用してスクリーン印刷をする工程を説明するための斜視図である。
【図９】 異なる形状の放電電極を備えた放電器の実施形態を示す図３と同様な縦断面図である。
【図１０】 参考例として放電電極を蒲鉾形状にすることにより電極取付面から突出した部分が曲面をなすようにした放電器を示す図１と同様な斜視図である。
【図１１】 図１０の放電電極が有する支持部材を給電電極と共に示す斜視図である。
【図１２】 図１０の放電器は放電幅が所定の幅Ｗで振れる様子を説明するための説明図である。
【図１３】 参考例として複数の放電電極を線状の給電電極で互いに接続するようにした放電器を示す図２と同様な断面図である。
【図１４】 参考例として各放電電極を中抵抗体を介して各給電電極に接続するようにした放電器を示す図１３と同様な断面図である。
【図１５】 電極取付面から突出した部分に直線部を有する放電電極を備えた放電器の実施形態を示す図２と同様な断面図である。
【図１６】 球状の放電電極を使用した放電器の実施形態を示す図２と同様な断面図である。
【図１７】 球状の放電電極と給電電極との接触部の一構成例を示す斜視図である。
【図１８】 球状の放電電極を保持する構造が異なる放電器の実施形態を示す図１６と同様な断面図である。
【図１９】 球状の放電電極を保持する構造のさらに異なる放電器の実施形態を示す図１８と同様な断面図である。
【図２０】 支持部材に形成したスリット溝内に球状の放電電極を複数設けた放電器の実施形態を示す図１と同様な斜視図である。
【図２１】 同じくその放電器の縦断面図である。
【図２２】 電極保持部材の移動により球状の放電電極が回転するようにした放電器の実施形態を示す縦断面図である。
【図２３】 同じくその電極保持部材を右方へそれ以上移動できない位置まで移動させた状態を示す図２２と同様な縦断面図である。
【図２４】 支持部材内に放電電極を研磨する研磨材を充填するようにした放電器の実施形態を示す図２１と同様な縦断面図である。
【図２５】 参考例として放電電極がベルトと共に回動する放電器の実施形態を示す概略構成図である。
【図２６】 この発明による帯電装置の一実施形態例を示す概略構成図である。
【図２７】 この発明による帯電装置の他の実施形態を示す図２６と同様な概略構成図である。
【図２８】 複数の放電器を備えた帯電装置の実施形態を示す概略構成図である。
【図２９】 １つの支持部材に複数の放電電極を千鳥状に配置した放電器の例を示す下面図である。
【図３０】 この発明による像担持体ユニットを備えた画像形成装置を示す全体構成図である。
【図３１】 同じくその像担持体ユニットを示す概略構成図である。
【図３２】 放電器の放電電極を清掃する放電電極清掃装置を設けた画像形成装置の放電電極清掃装置を放電器と共に示す概略構成図である。
【図３３】 同じくその放電電極清掃装置と放電器を示す斜視図である。
【図３４】 図２７に示した帯電装置とそこに設けられている放電電極を清掃する放電電極清掃装置とを備えた画像形成装置の放電電極清掃装置を放電器と共に示す図３３と同様な斜視図である。
【符号の説明】
２，２′，２″：帯電装置
５：感光体ユニット（像担持体ユニット）
２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０，１００，１１０，１２０，１３０：放電器
２１，２１′，４１，７１：支持部材
２１Ａ：下部支持部材
２１Ｂ：上部支持部材
２１ａ，４１ａ，７１ａ：電極取付面
２１ｂ，２１ｂ′：孔部
２２，３２，４２，６２，７２：放電電極
２２ａ，３２ａ，６２ａ：半球部
２２ｂ，３２ｂ，６２ｂ：首部 ２３：被帯電体
２５，５５ａ〜５５ｄ，７，１０５，１３３：給電電極
４２ａ：蒲鉾形状部分 ６３：絶縁部材
８４，１０３，１１２：電極保持部材
１１３：感光体ドラム（被帯電体）
１２１：研磨材 １２２：研磨材充填部
１３１：電極支持ベルト
１５０：放電電極清掃装置 １５１：清掃部材

Claims (20)

1. 絶縁部材からなる支持部材に、その長手方向に間隔を置いて複数個の放電電極をそれぞれ一部が電極取付面から突出するように設け、その各放電電極は導電体又は体積固有抵抗値が１×１０ ^６ 〜１×１０ ^１４ Ω・ｃｍの中抵抗の材料で形成され、前記電極取付面から突出した部分を半球状に形成し、該各放電電極の前記支持部材内にある部分が該支持部材内に前記長手方向に延びて設けられた給電電極にそれぞれ接触していることを特徴とする放電器。
2. 前記各放電電極の前記電極取付面から突出して半球状に形成されている部分の最大外径が、２０μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の放電器。
3. 前記各放電電極は全体が球形状に形成され、その一部が前記電極取付面から突出するように前記支持部材に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の放電器。
4. 前記放電電極はステンレス材の金属球であることを特徴とする請求項３に記載の放電器。
5. 前記給電電極と前記各放電電極は、前記支持部材に形成した孔部を通して前記各放電電極の該孔部内に設けられた部分により導通していることを特徴とする請求項１又は２に記載の放電器。
6. 前記各放電電極の前記孔部内に設けられた部分は体積固有抵抗値が１×１０^６〜１×１０^１４Ω・ｃｍの中抵抗の材料で形成されていることを特徴とする請求項５に記載の放電器。
7. 前記放電電極は電極となる材料を分散混入させた材料による印刷で形成されていることを特徴とする請求項１、２、５のいずれか一項に記載の放電器。
8. 前記給電電極にその長手方向に間隔を置いてテーパ状の断面を有する凹溝を形成し、その各凹溝に前記各放電電極を嵌入させたことを特徴とする請求項３に記載の放電器。
9. 前記給電電極と前記各放電電極との間に体積固有抵抗値が１×１０ ^６ 〜１×１０ ^１４ Ω・ｃｍの中抵抗の弾性体からなる電極抵抗体を介在させたことを特徴とする請求項３に記載の放電器。
10. 請求項３に記載の放電器において、前記給電電極として前記球形状の各放電電極を回転可能に保持する導電体からなる電極保持部材を設けたことを特徴とする放電器。
11. 前記電極保持部材は長手方向に沿ってＶ溝を形成し、該Ｖ溝に体積固有抵抗値が１×１０ ^６ 〜１×１０ ^１４ Ω・ｃｍの中抵抗の材料からなる電極抵抗体を介して前記各放電電極を回転可能に保持していることを特徴とする請求項１０に記載の放電器。
12. 前記電極保持部材は、前記球形状の放電電極に接触した状態のまま移動可能に前記支持部材に保持され、該電極保持部材を移動させたときに前記放電電極が摩擦力により回転するようにしたことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の放電器。
13. 請求項１２に記載の放電器において、前記支持部材内に前記放電電極の球面に接して該球面を研磨する研磨材を充填するための研磨材充填部を設け、該研磨材充填部に前記研磨材を充填したことを特徴とする放電器。
14. 請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の放電器を備えた帯電装置。
15. 請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の放電器が複数設けられていることを特徴とする帯電装置。
16. 請求項１４又は１５に記載の帯電装置と、該帯電装置により表面が帯電される像担持体とを少なくとも備えたことを特徴とする像担持体ユニット。
17. 請求項１４又は１５に記載の帯電装置を備えた画像形成装置。
18. 請求項１７に記載の画像形成装置において、前記放電器の放電電極に清掃部材が摺接して該放電電極を清掃する放電電極清掃装置を設けたことを特徴とする画像形成装置。
19. 前記放電電極清掃装置の清掃部材は回転することにより放電電極に対して摺接することを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。
20. 全体電極支持部材上に給電電極を置き、その給電電極を挾むように前記全体電極支持部材上に放電電極取付支持部材を置いてそれらを一体に固定し、その放電電極取付支持部材の上面を電極となる材料が分散混合されたインク状態材料を使用して印刷し、そのインク状態材料が前記放電電極取付支持部材に放電電極に対応して形成されている孔部から入り込んで前記給電電極まで至ると共に、前記孔部の入り口部分に溜ったインク状態材料が表面張力により曲面形状になって前記放電電極取付支持部材の上面から突出して前記放電電極を形成することを特徴とする放電器の製造方法。

Images